Учёные MIT создали способ многократно усилить противораковые вакцины

Инженеры Массачусетского технологического института предложили новый метод повышения Т-клеточного ответа на вакцины на основе матричной РНК. Разработка может сделать противораковые вакцины эффективнее и усилить защиту организма от инфекций, сообщает New-Science.ru.

В ходе исследования ученые показали, что специальные иммуномодулирующие молекулы матричной РНК способны запускать более сильную иммунную реакцию. В опытах на мышах такой подход замедлял развитие опухолей, а в ряде случаев приводил к их полному исчезновению.

Обычно вакцины стимулируют образование антител и Т-клеток, которые распознают антиген. В этом процессе важную роль играют клетки, представляющие антиген, в том числе дендритные клетки. В новой работе специалисты усилили Т-клеточный ответ с помощью адъюванта — вещества, повышающего активность иммунной системы.

В качестве основы адъюванта исследователи использовали молекулы матричной РНК, кодирующие гены IRF8 и NIK. Эти гены активируют иммунные сигнальные пути и переводят клетки иммунной системы в более активное состояние.

Профессор химической инженерии Дэниел Андерсон отметил, что добавление таких адъювантных молекул матричной РНК в вакцины значительно увеличивает число Т-клеток, направленных против конкретного антигена. Именно эти клетки участвуют в уничтожении зараженных вирусами клеток и раковых тканей.

В работе также участвовали специалисты Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы общего профиля. Ученые подчеркнули, что противораковые вакцины уже показывали перспективные результаты в клинических испытаниях, а некоторые препараты получили одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для терапии отдельных онкологических заболеваний. При этом у части пациентов иммунный ответ остается недостаточным для уничтожения опухоли.

Команда решила усилить иммунную реакцию без применения цитокинов, поскольку они могут вызывать чрезмерную активацию иммунной системы и опасные побочные эффекты. Вместо этого исследователи использовали молекулы матричной РНК, кодирующие IRF8 и NIK.

Фермент NIK запускает сигнальный путь, связанный с иммунитетом и воспалением. IRF8 помогает программировать дендритные клетки типа cDC1, которые особенно эффективно активируют Т-клетки. Такие клетки захватывают чужеродные антигены и представляют их Т-клеткам, формируя иммунный ответ.

Для доставки матричной РНК ученые применили липидные наночастицы. Они похожи на частицы, использовавшиеся в вакцинах против коронавирусной инфекции, но имеют другую химическую структуру. Благодаря этому после внутривенного введения они преимущественно направляются в селезенку, где взаимодействуют с клетками, представляющими антиген, включая дендритные клетки.

Через сутки после введения такие клетки начинают производить IRF8 и NIK. Это запускает их активацию и созревание, необходимые для формирования противоопухолевой иммунной реакции. В течение нескольких дней количество Т-клеток заметно возрастает. Совместно с натуральными киллерами и другими иммунными клетками они начинают распознавать и атаковать опухоли.

Исследователь Риддхи Дас пояснил, что большинство существующих методов иммунотерапии воздействует на иммунные клетки извне. Новый подход, напротив, фактически изменяет их внутренние сигнальные механизмы, что позволяет добиться более сильного и длительного противоопухолевого эффекта.

Технологию проверили на нескольких моделях рака у мышей. Среди них были агрессивный рак мочевого пузыря, карцинома толстой кишки, меланома и метастатический рак легких. Почти во всех случаях введение иммуномодулирующих молекул матричной РНК вызывало выраженный Т-клеточный ответ и существенно сдерживало рост опухолей. Во многих случаях опухоли полностью исчезали.

Такой результат наблюдался даже без применения специфических опухолевых антигенов. При их добавлении эффект становился еще более заметным.

Кроме того, новый адъювант повысил эффективность ингибиторов контрольных точек иммунитета. Эти препараты снимают блокировку, с помощью которой опухолевые клетки подавляют активность Т-клеток. Однако такие лекарства помогают не всем пациентам. Ученые считают, что сочетание этих препаратов с новой технологией может повысить результативность лечения.

Исследователи также проверили, можно ли использовать разработку для усиления защиты от вирусных инфекций. При совместном введении новых частиц матричной РНК с вакцинами против коронавирусной инфекции и гриппа у мышей Т-клеточный ответ усиливался в 10–15 раз по сравнению с обычной вакцинацией.

Теперь команда намерена продолжить испытания на других животных моделях. В дальнейшем технологию планируют адаптировать для применения у людей — как в онкологии, так и при защите от инфекционных заболеваний. Несмотря на различия между иммунными системами мышей и человека, авторы работы оценивают перспективы новой платформы с оптимизмом.

Рекомендуем также:

1. Смородина вырастет размером с виноград: всего 8 ложек под куст — и урожай придется собирать ведрами
2. Так поступают только мужчины с чувствами: явный сигнал того, что вы давно заняли его мысли
3. Водители сами привлекают инспекторов: пять ошибок, после которых машину почти всегда останавливают
4. Едят каждый день и худеют на глазах: салат «Жиротопка» оказался мощнее популярных диетических блюд
5. Эти «Пеньки» затмили обычные бутерброды: готовлю даже на завтрак — быстро, сытно и очень красиво